Кожен потенційний домовласник повинен знати, як розрахувати кут нахилу даху заміського будинку або дачі, адже від кута нахилу залежить не тільки вартість покрівельного матеріалу і будівельних робіт, але і сама безпека проживання. Правильна геометрія покрівлі дозволяє заощадити на будматеріалах і створити конструкцію, що перешкоджає накопиченню на даху снігових шапок і крижаних брил, обвалення яких може зашкодити і будовою, і домочадцям. Тому в даній статті ми наведемо методики розрахунку оптимального кута нахилу ската.
Різновиди дахів для приватного будинку – вибираємо оптимальний варіант
У житлових будинках можна використовувати чотири основні різновиди дахів. Односхилий варіант підійде прибудові або флигелю, але зовсім не виглядає на основному будову. Єдиний справжній плюс даного типу – це мінімальний витрата покрівельного матеріалу, але з безпекою тут можуть бути проблеми. На плоскому схилі затримується практично весь сніг, тому такі дахи чистять вручну, вибираючись на скат.
Для двосхилого даху не потрібна побудова складного каркаса
Щипцевий варіант, побудований на основі двох скатів, дозволяє створити безпечну покрівлю, з якої будуть сходити снігові шапки будь-якої товщини. Крім того, двосхилий дах виглядає дуже презентабельно і не вимагає будівництва складного каркаса. Вальмовый варіант і його похідні – це чотирьохскатний конструкція зі складним каркасом і відносно невеликою витратою покрівельного матеріалу. Побудувати таку конструкцію здатні далеко не всі фахівці – велика кількість стиків (особливо в мансардному або полувальмовом варіанті виконання) вимагає більше уміння і часу на складання покрівлі. Адже в разі помилки вона буде текти, затоплюючи житловий будинок.
Многощипцовый варіант – це багатосхилий конструкція складної форми. Такий варіант побудують лише досвідчені покрівельники. На многощипцовую дах йде більше будматеріалу і часу, що робить цей варіант найдорожчим з можливих. Причому ускладнена форма (у такої покрівлі буває п’ять і більше скатів) може як прикрасити, так і перевантажити екстер’єр житла, створюючи відчуття надлишкової складності, викликає почуття роздратування у людей з тонким художнім смаком.
І якщо вибирати за співвідношенням простоти конструкції і проведених розрахунків, обсягу використовуваного матеріалу і презентабельності екстер’єру, то кращим варіантом буде щипцеві покрівля з двома скатами. Саме таку конструкцію ми і будемо розглядати, намагаючись зрозуміти, як розрахувати кут нахилу даху для заміського будинку або дачі.
Загальні відомості про конструкції даху – знайомимося з термінологією
Перед обчисленням оптимальної геометрії даху для розуміння процесу і застосовуваної термінології ви повинні ознайомитися з її конструкцією. Це не забере багато часу, оскільки обраний нами варіант складається з 7 оригінальних елементів:
На підставі каркаса лежать колоди, які розміщуються на несучих стінах (мауерлата)
Загальне число елементів залежить від їх функціонального призначення. Наприклад, лежень у даху завжди один, а мауерлата – як мінімум два. Число крокв завжди парне і дорівнює кількості підкосів. Ну, а кількість стояків визначають, розділивши суму крокв на два. Адже на кожну пару кроквяних ніг припадає лише одна стійка. А тепер про найголовніше – обчислювані нами кути покрівлі утворюються площиною підстави (горизонталлю) і лінією крокви, покладеного під кутом до мауерлату.
Що впливає на величину кута ухилу покрівлі
Технічно нахил даху може змінюватися в межах від 0 до 90 градусів. В першому випадку у нас вийде плоска покрівля, а в другому – односхила (другий ухил повинен бути менше 90°).
Снігове навантаження – важливий фактор для визначення кута нахилу даху
Геометрія даху з двома скатами і кутами відрізняється від граничних значень, але не може бути будь-яка, можливе значення нахилу стропил визначають під впливом наступних факторів:
- Вітрового і снігового навантаження. Правильний ухил повинен допомогти заощадити на будівництві каркаса. Адже чим вище така навантаження, тим більше знадобиться крокв, стійок і підкосів.
- Типу покрівельного покриття. Кожна різновид конструкційного матеріалу покрівлі накладає обмеження на мінімальне і максимальне значення обчислюваного кута.
- Вартості будівельних матеріалів – чим менше ухил, тим дешевше конструкція. Адже якщо похил даху дорівнює нулю, то площа ската дорівнює габаритами покрівельного перекриття. А зі збільшенням ухилу зростає і площа ската. І якщо ви вибрали дорогий будматеріал, то правильний ухил допоможе заощадити на його купівлю.
- Габаритів самої будови – висота коника повинна відповідати відстані між мауэрлатами. Інакше ви отримаєте спотворені пропорції і порушите естетику екстер’єру будинку.
Причому всі згадані вище чинники взаємопов’язані, тому їх розглядають тільки в комплексі, коли вираховують оптимальну геометрію покрівлі. Як це зробити? Про це ми поговоримо нижче по тексту.
Як визначити оптимальний ухил – обчислення у градусах
Оптимальний кут нахилу двосхилим даху не повинен призводити до збільшення снігового і вітрового навантаження, спотворювати екстер’єр будинку і змушувати купувати більше покрівельного і будівельного матеріалу. Тому для визначення його величини ми будемо послідовно рухатися по всіх згаданих параметрів, підбираючи оптимальний розмір для кожного з них. Після чого ми обчислимо ухил за середнім значенням і допустимим межам для покрівельного матеріалу.
Найбільш оптимальний кут нахилу двосхилим даху – близько 37 градусів
Для вітрового навантаження оптимальний ухил – це 0 градусів. В цьому випадку він не додає висоти будовою. Тому всі багатоповерхові будинки мають плоску покрівлю. Крім того, нульовий ухил дає мінімальну площу ската. У цьому випадку вона дорівнює площі перекриття (стелі або підлоги). Для снігового навантаження оптимальний кут 60 градусів. Дахи з такими кутами не накопичують сніг на схилах, що дозволяє не брати до уваги снігове навантаження як таку. В результаті середній нахил по снігу і вітру дорівнює 30 градусам ((0+60)/2). Ця величина лежить за пороговим значенням (25 градусів), що дозволяє зменшувати розрахункове снігове навантаження на 30 відсотків і не нарощує навантаження від вітру.
Оптимальний екстер’єр дає співвідношення висоти стійки і відстань між мауерлатів і лежнів в пропорції 3:4 або 1:1 (у випадку з експлуатованою покрівлею). Тобто тангенс кута нахилу в даному випадку буде дорівнювати 0,75 (3/4) або 1,0 (1/1), що відповідає кутах 37 і 45 градусів. Середній кут за екстер’єром і вітрової/снігового навантаження дорівнює 37,5 градусів ((30+45)/2), що відповідає оптимальній пропорції 3:4 (співвідношення між висотою конька і половиною ширини будови з боку фронтону).
Тобто оптимальний кут ската повинен знаходитися максимально близько до 37 градусів. Причому в засніжених регіонах його можна наблизити до 45 або навіть 50°, а в південних областях – зменшити до 30°. Адже снігове і вітрове навантаження навіть у середній смузі Росії співвідносяться в пропорції 4:1. На квадратний метр покрівельної конструкції в середньому тисне близько 200-210 кілограм снігу або еквівалент 35-40 кілограм вітру. Тому протидія снігу в наших широтах буде більш актуальним.
З точки зору покрівельних матеріалів кут 37° дозволяє використовувати при облаштуванні даху такі різновиди, як двошаровий руберойд (толь), оцинковка з фальцами, шпунтована черепиця, шифер.
Як бачите, цей кут можна підібрати матеріал на будь-який смак і гаманець. З позиції раціонального використання простору цей кут вигідний ще й тим, що облаштована всередині даху мансарда дасть не менше 4 квадратних метрів корисної площі на кожен метр довжини лежня, а площа зовнішнього покриття буде коливатися в межах 13 м2 на метр довжини коника. Тобто 37° будуть вигідні ще й з економічної точки зору.
